JPH09245271A - Object detection system - Google Patents

Object detection system

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Publication number
JPH09245271A
JPH09245271A JP4873296A JP4873296A JPH09245271A JP H09245271 A JPH09245271 A JP H09245271A JP 4873296 A JP4873296 A JP 4873296A JP 4873296 A JP4873296 A JP 4873296A JP H09245271 A JPH09245271 A JP H09245271A
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JP
Japan
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camera
size
image data
difference
subject
Prior art date
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Pending
Application number
JP4873296A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Jusaku Atsumi
重作 渥美
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Atsumi Electric Co Ltd
Original Assignee
Atsumi Electric Co Ltd
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Filing date
Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To detect the size of a travelling object by obtaining difference between prescribed fields or frames with respect to images which are picked-up be means of two TV cameras arranged at a prescribed interval and obtaining the size of the object based on difference data and visual field angle, etc. SOLUTION: The two TV cameras 1 and 3 are arranged at distance d2 . The optical axis 0 of the camera 1 is in parallel to the optical axis 0' of the camera 3. The image picked-up by the camera 1 is written in an image memory 2 and the image picked-up by the cameras 3 is written in the image memory 4. A controller 5 obtains difference between the prescribed fields or the frames concerning the images picked-up by the respective cameras and a processing for obtaining the size of the object is executed based on the difference data and the visual field angle of the respective cameras 1 and 3, etc. Thus, the size of the travelling object such as an intruder is detected.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、移動物体の大きさ
を検知する物体検知システムに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an object detection system for detecting the size of a moving object.

【0002】[0002]

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来、
侵入者を検知するための防犯システムや、自動ドアの開
閉を制御するための、いわゆるドアスイッチには、殆ど
の場合熱線センサが用いられている。
2. Description of the Related Art
In most cases, a heat ray sensor is used for a crime prevention system for detecting an intruder and a so-called door switch for controlling opening / closing of an automatic door.

【0003】しかし、熱線センサは熱線を検知するもの
であるので、人間だけでなく、ネズミ等の小動物をも検
知してしまうという問題があった。
However, since the heat ray sensor detects heat rays, there is a problem that not only humans but also small animals such as rats are detected.

【0004】本発明は、上記の課題を解決するものであ
って、移動物体の大きさを検知することができる物体検
知システムを提供することを目的とするものである。
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide an object detection system capable of detecting the size of a moving object.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の物体検知システムは、所定の間隔をおい
て配置されてなる二つのテレビカメラと、それぞれのテ
レビカメラで撮像した画像について所定のフィールド間
またはフレーム間の差分をとり、それらの差分データ、
それぞれのテレビカメラの視野角等に基づいて物体の大
きさを求める処理を行う制御手段とを備えることを特徴
とする。
In order to achieve the above object, the object detection system of the present invention comprises two television cameras arranged at a predetermined interval and images taken by the respective television cameras. About the difference between predetermined fields or frames, and their difference data,
And a control means for performing a process for obtaining the size of the object based on the viewing angle of each television camera.

【0006】[0006]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ発明の実
施の形態について説明する。図1は本発明に係る物体検
知システムの一実施形態を示す図であり、図中、1はテ
レビカメラ(以下、単にカメラと称す)、2は画像メモ
リ、3はカメラ、4は画像メモリ、5は制御装置を示
す。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of an object detection system according to the present invention, in which 1 is a television camera (hereinafter simply referred to as a camera), 2 is an image memory, 3 is a camera, 4 is an image memory, Reference numeral 5 indicates a control device.

【0007】2台のカメラ1、3は、距離d2 を隔てて
配置されている。なお、ここでは理解を容易にするため
に、カメラ1の光軸Oとカメラ3の光軸O′は平行にな
されているものとする。
The two cameras 1 and 3 are arranged with a distance d 2 therebetween. It is assumed here that the optical axis O of the camera 1 and the optical axis O ′ of the camera 3 are parallel to each other for easy understanding.

【0008】カメラ1で撮像された画像は画像メモリ2
に書き込まれる。画像メモリ2は複数フレームの画像を
書き込める容量を有しており、書き込みは制御装置5に
よって制御される。同様に、カメラ3で撮像された画像
は画像メモリ4に書き込まれる。画像メモリ4は、複数
フレームの画像データ、少なくとも3フレームの画像デ
ータを書き込める容量を有しており、書き込みは制御装
置5によって制御される。
The image captured by the camera 1 is stored in the image memory 2
Is written to. The image memory 2 has a capacity capable of writing images of a plurality of frames, and writing is controlled by the control device 5. Similarly, the image captured by the camera 3 is written in the image memory 4. The image memory 4 has a capacity capable of writing a plurality of frames of image data, at least three frames of image data, and the writing is controlled by the control device 5.

【0009】制御装置5は、カメラ1、3で撮像された
画像中に移動物体が存在した場合、当該移動物体の大き
さを検知する処理を行うものである。その処理は次のよ
うである。
When a moving object exists in the images picked up by the cameras 1 and 3, the control device 5 performs a process of detecting the size of the moving object. The process is as follows.

【0010】いま、図2Aに示すように、カメラ1で撮
像されたあるフレームのSで示す位置に楕円状の物体が
あり、その物体が次のフレームではS′で示す位置に移
動していたとすると、これらのフレーム間の画像の差分
をとると、図2Aの斜線で示す部分が有意の差分として
得られる。ここで、有意の差分とは、フレーム間差分の
値が所定の閾値以上のもの、即ち低レベルのノイズを除
いたものをいう。
Now, as shown in FIG. 2A, it is assumed that there is an elliptical object at a position indicated by S in a certain frame imaged by the camera 1 and the object has moved to a position indicated by S'in the next frame. Then, when the image difference between these frames is calculated, the shaded portion in FIG. 2A is obtained as a significant difference. Here, the significant difference means that the value of the inter-frame difference is equal to or larger than a predetermined threshold value, that is, the low-level noise is excluded.

【0011】次に、制御装置5は、図2Bに示すよう
に、得られた有意の差分の領域の外接矩形6を求め、こ
の外接矩形6を移動物体とする。また、この外接矩形6
の中心を移動物体の重心Dとする。以上はカメラ1に関
して述べたが、カメラ3についても同様に行う。
Next, as shown in FIG. 2B, the control device 5 obtains a circumscribed rectangle 6 of the obtained region of significant difference, and sets this circumscribed rectangle 6 as a moving object. Also, this circumscribed rectangle 6
The center of is the center of gravity D of the moving object. Although the above is described with respect to the camera 1, the same applies to the camera 3.

【0012】そして、制御装置5はこの外接矩形6の水
平方向のサイズ、垂直方向のサイズを求めるのである。
Then, the control unit 5 obtains the horizontal size and the vertical size of the circumscribed rectangle 6.

【0013】勿論、この外接矩形6は実際の移動物体そ
のものを示すものではないので、外接矩形6の水平方向
のサイズ、垂直方向のサイズは実際の移動物体のサイズ
とは異なるが、この物体検知システムで重要なことは人
間と小動物とを認識することであり、しかも、人間の移
動速度は最大でも毎秒 3m以下とすることができるの
で、外接矩形6の水平方向のサイズ及び垂直方向のサイ
ズから、検知された移動物体が人間であるか、小動物で
あるかを判断することは可能である。
Of course, since the circumscribing rectangle 6 does not represent an actual moving object itself, the horizontal size and the vertical size of the circumscribing rectangle 6 are different from the size of the actual moving object. What is important in the system is to recognize humans and small animals. Moreover, since the moving speed of humans can be 3 m / sec or less at the maximum, the size of the circumscribing rectangle 6 in the horizontal direction and the vertical direction can be determined. It is possible to judge whether the detected moving object is a human or a small animal.

【0014】以上のようであるので、制御装置5は、カ
メラ1からのあるフレームの画像データを画像メモリ2
の第1の領域に書き込み、次のフレームの画像データを
画像メモリ2の第2の領域に書き込み、それらのフレー
ム間差分の有意の差分画像データを画像メモリ2の第3
の領域に書き込み、その有意の差分画像データに対して
外接矩形6を書き込むと共に、有意の差分画像データを
消去し、当該外接矩形6の中心に重心Dを書き込む。こ
れで、画像メモリ2の第3の領域には、外接矩形6とそ
の重心Dのみが書き込まれた画像データが得られること
になる(以下、この画像データを単に差分画像データと
称す)。
As described above, the controller 5 stores the image data of a certain frame from the camera 1 in the image memory 2.
, The image data of the next frame is written to the second area of the image memory 2, and the significant difference image data of the difference between the frames is written to the third area of the image memory 2.
In the area, the circumscribed rectangle 6 is written in the significant difference image data, the significant difference image data is erased, and the center of gravity D is written in the center of the circumscribed rectangle 6. As a result, image data in which only the circumscribing rectangle 6 and its center of gravity D are written is obtained in the third area of the image memory 2 (hereinafter, this image data will be simply referred to as difference image data).

【0015】以上はカメラ1の系統に関して述べたが、
制御装置5はカメラ3の系統についても同じ処理を行
う。
The above is the description of the camera 1 system.
The control device 5 performs the same process for the system of the camera 3.

【0016】なお、以上の説明ではフレーム間差分をと
るものとしたが、これは理解を容易にするためであっ
て、所定のフィールド間の差分をとってもよく、または
複数フレーム間の差分をとってもよいことは当業者に明
らかである。
In the above description, the difference between frames is taken, but this is for easier understanding, and the difference between predetermined fields may be taken or the difference between a plurality of frames may be taken. It will be apparent to those skilled in the art.

【0017】以上のようにして、画像メモリ2、4に差
分画像データを書き込むと、制御装置5は、これらの二
つの差分画像データに基づいて、外接矩形6の水平方向
のサイズ、及び垂直方向のサイズを求める処理を行う。
When the differential image data is written in the image memories 2 and 4 as described above, the control device 5 determines the horizontal size and the vertical direction of the circumscribed rectangle 6 based on these two differential image data. The process of finding the size of is performed.

【0018】その原理は次のようである。図1に示すよ
うに、この物体検知システムにおいては2台のカメラ
1、3を用いるのであるが、ここでカメラ1についての
外接矩形6の水平方向のサイズの検知について検討する
と次のようである。
The principle is as follows. As shown in FIG. 1, two cameras 1 and 3 are used in this object detection system. Here, the detection of the horizontal size of the circumscribing rectangle 6 for the camera 1 will be examined as follows. .

【0019】図3は、被写体の存在する面(以下、被写
体面と称す)Pとカメラ1の撮像面Qとの関係を示す光
線図であり、図中、Lはカメラ1のレンズの中心面(以
下、単に中心面と称す)、Oは光軸を示す。従って、画
像メモリ2には撮像面Qに投影される画像のデータが記
憶されることになる。
FIG. 3 is a ray diagram showing the relationship between the surface on which the object is present (hereinafter referred to as the object surface) P and the image pickup surface Q of the camera 1, where L is the center plane of the lens of the camera 1. (Hereinafter, simply referred to as the center plane), O indicates the optical axis. Therefore, the image memory 2 stores the data of the image projected on the imaging surface Q.

【0020】ある被写体をカメラ1で撮像する場合、被
写体の位置にカメラ1の撮像面と平行な被写体面をとる
ことができる。そこで、いま、図3に示すように、被写
体面Pに幅がa1 の被写体Hがあり、撮像面Qでの被写
体像Iの幅がa2 であったとする。なお、図中、b1
中心面Lと被写体面Pとの距離、b2 は中心面Lと撮像
面Qとの距離、c2 は撮像面Qの幅、c1 は撮像面Qに
撮像される被写体面Pの幅を示している。また、e1
光軸Oから被写体Hの中心までの距離を示している。更
に、β1 はレンズの視野角、γ1 は被写体Hの中心と中
心面Lの中央を結ぶ線と光軸Oとのなす角度である。
When an image of a certain subject is taken by the camera 1, a subject plane parallel to the image pickup plane of the camera 1 can be taken at the position of the subject. Therefore, as shown in FIG. 3, it is assumed that there is a subject H having a width a 1 on the subject surface P and the width of the subject image I on the imaging surface Q is a 2 . In the figure, b 1 is the distance between the center plane L and the object plane P, b 2 is the distance between the center plane L and the imaging plane Q, c 2 is the width of the imaging plane Q, and c 1 is the imaging plane Q The width of the subject plane P to be displayed is shown. Further, e 1 indicates the distance from the optical axis O to the center of the subject H. Further, β 1 is the viewing angle of the lens, and γ 1 is the angle between the optical axis O and the line connecting the center of the subject H and the center of the center plane L.

【0021】さて、被写体面P上における被写体Hの形
状と、撮像面Qにおける被写体像Iとは相似であるか
ら、 a1 :c1 =a2 :c2 …(1) が成り立ち、また、図3では c =2×b1 ×tan(β1/2 ) …(2) であるので、(1) ,(2) 式から a1 =(a2/c2)×2×b1 ×tan(β1/2 ) …(3) が得られるが、ここで、β1 はカメラ1のレンズの視野
角であるので既知であり、またa2/c2は画像メモリ2
の差分画像データから求めることができる。即ち、ここ
では被写体Hのサイズa1 は物体がフレーム間に水平方
向に移動したときの当該物体の端から端までの幅であ
り、これに対応する撮像面Qにおける被写体像Iのサイ
ズa2 は差分画像データでの外接矩形6の水平方向のサ
イズに他ならないから、a2/c2の値は画像メモリ2の
差分画像データが書き込まれている領域の水平方向のサ
イズc2 に対する外接矩形6の水平方向サイズa2 の比
として求めることができる。
Since the shape of the subject H on the subject plane P and the subject image I on the imaging plane Q are similar, a 1 : c 1 = a 2 : c 2 (1) holds, and since FIG. 3, c 1 = 2 × b 1 × tan (β 1/2) is a ... (2), (1) , a 1 = (a 2 / c 2) × 2 × b 1 from (2) × tan (β 1/2) ... (3) but is obtained, wherein, beta 1 is known since it is the viewing angle of the lens camera 1 and a 2 / c 2 image memory 2
Can be obtained from the difference image data of That is, here, the size a 1 of the subject H is the width from end to end of the object when the object horizontally moves between frames, and the size a 2 of the subject image I on the imaging surface Q corresponding to this is a 2 Is the horizontal size of the circumscribing rectangle 6 in the differential image data, the value of a 2 / c 2 is the circumscribing rectangle with respect to the horizontal size c 2 of the area in the image memory 2 in which the differential image data is written. It can be obtained as a ratio of the horizontal size a 2 of 6.

【0022】従って、被写体Hのサイズa1 は、中心面
Lと被写体面Pとの距離b1 が分かれば求めることがで
きることになる。以上は、カメラ1についての外接矩形
6の水平方向のサイズの検知についての説明であるが、
カメラ1についての外接矩形6の垂直方向のサイズの検
知に関しても同様である。
Therefore, the size a 1 of the subject H can be obtained if the distance b 1 between the center plane L and the subject plane P is known. The above is the description of the detection of the horizontal size of the circumscribing rectangle 6 for the camera 1.
The same applies to the detection of the vertical size of the circumscribing rectangle 6 for the camera 1.

【0023】そこで、次に、中心面Lと被写体面Pとの
距離b1 の求め方について説明すると次のようである。
Then, the method of obtaining the distance b 1 between the center plane L and the object plane P will be described below.

【0024】ところで、カメラ1、カメラ3及び被写体
の重心Dについて水平方向の位置関係を示すと図4に示
すようである。なお、図4において点Aはカメラ1の位
置、点Bはカメラ3の位置、Qはカメラ1の位置Aとカ
メラ3の位置Bを結ぶ面、Pは被写体の重心Dを通り直
線Qに平行な面を示す。また、図中、Oはカメラ1の光
軸、O′はカメラ3の光軸、β1 はカメラ1の視野角、
β2 はカメラ3の視野角、θ1 はカメラ1の位置Aと被
写体の重心Dとを結ぶ直線と、面Qとのなす角度、θ2
はカメラ3の位置Bと被写体の重心Dとを結ぶ直線と、
面Qとのなす角度、d2 はカメラ1とカメラ3との距離
を示す。
By the way, the positional relationship in the horizontal direction regarding the camera 1, the camera 3, and the center of gravity D of the subject is shown in FIG. In FIG. 4, point A is the position of the camera 1, point B is the position of the camera 3, Q is the plane connecting the positions A of the camera 1 and the position B of the camera 3, P is parallel to the straight line Q through the center of gravity D of the subject. Shows the other side. In the figure, O is the optical axis of the camera 1, O'is the optical axis of the camera 3, β 1 is the viewing angle of the camera 1,
β 2 is the viewing angle of the camera 3, θ 1 is the angle between the straight line connecting the position A of the camera 1 and the center of gravity D of the subject and the surface Q, θ 2
Is a straight line connecting the position B of the camera 3 and the center of gravity D of the subject,
The angle formed by the surface Q, d 2 , represents the distance between the camera 1 and the camera 3.

【0025】さて、図4において、求めるべきカメラ1
と被写体の重心との距離b1 は面Qと面Pとの距離とな
るが、図4においてカメラ1の位置AをX−Y座標の原
点とし、カメラ1の光軸OをY軸とすると、カメラ1と
被写体の重心Dとに関して b1 =tanθ1 ・X …(4) が成り立ち、同様にカメラ3と被写体の重心Dに関して b1 =tanθ2 ・(X−d2 ) …(5) が成り立つ。
Now, in FIG. 4, the camera 1 to be obtained
The distance b 1 between the object and the center of gravity of the object is the distance between the plane Q and the plane P. In FIG. 4, assuming that the position A of the camera 1 is the origin of the XY coordinates and the optical axis O of the camera 1 is the Y axis. , B 1 = tan θ 1 · X (4) holds for the camera 1 and the center of gravity D of the subject, and similarly b 1 = tan θ 2 · (X−d 2 ) (5) for the center of gravity D of the camera 3 and the subject. Holds.

【0026】そして、(4) 式より X=b1 /tanθ1 …(6) であるので、これを(5) 式に代入して整理すると、 b1 =tanθ1 ・tanθ2 ・d2/(tanθ2 −tanθ1) …(7) となる。Since X = b 1 / tan θ 1 (6) according to the equation (4), when substituting this into the equation (5) and rearranging, b 1 = tan θ 1 · tan θ 2 · d 2 / (Tan θ 2 −tan θ 1 ) (7)

【0027】ここで、d2 はカメラ1とカメラ3との距
離であり、既知であるので、結局、θ1 とθ2 が分かれ
ばb1 が求められ、その値を(3) 式に代入することによ
って被写体の水平方向のサイズa1 が求められることに
なる。
Here, d 2 is the distance between the camera 1 and the camera 3 and is known. Therefore, if θ 1 and θ 2 are known, b 1 is obtained and the value is substituted into the equation (3). By doing so, the size a 1 of the subject in the horizontal direction is obtained.

【0028】このθ1 とθ2 を求める方法としては次の
二つの方法がある。まず、第1の方法は次のようであ
る。この場合にはカメラ1、3は固定されており、しか
もカメラ1、3の視野角は一定であるので、被写体の重
心Dが差分画像データのどの位置にあるかによってθ
1 ,θ2 は一義的に定められる。このことは明らかであ
る。
There are the following two methods for obtaining these θ 1 and θ 2 . First, the first method is as follows. In this case, the cameras 1 and 3 are fixed, and the viewing angles of the cameras 1 and 3 are constant. Therefore, depending on the position of the center of gravity D of the subject in the difference image data, θ
1 and θ 2 are uniquely determined. This is clear.

【0029】そこで、カメラ1に関して、被写体の重心
Dの差分画像データ中の位置に対する角度θ1 の値を書
き込んだテーブル(以下、第1テーブルと称す)を制御
装置5に備え、同様にカメラ3に関しても被写体の重心
Dの差分画像データ中の位置に対する角度θ2 の値を書
き込んだテーブル(以下、第2テーブルと称す)を制御
装置5に備えるのである。
Therefore, with respect to the camera 1, the control device 5 is provided with a table (hereinafter referred to as a first table) in which the value of the angle θ 1 with respect to the position in the difference image data of the center of gravity D of the object is written, and the camera 3 is also provided. Regarding this, the control device 5 is provided with a table (hereinafter, referred to as a second table) in which the value of the angle θ 2 with respect to the position of the center of gravity D of the subject in the difference image data is written.

【0030】この場合、制御装置5は、画像メモリ2の
差分画像データから求めた被写体の重心Dの位置により
第1テーブルを参照して角度θ1 を求め、同様に画像メ
モリ4の差分画像データから求めた被写体の重心Dの位
置により第2テーブルを参照して角度θ2 を求め、そし
てこれらのθ1 ,θ2 の値を(7) 式に代入してb1 を求
め、更にそのb1 の値を(3) 式に代入して外接矩形6の
水平方向のサイズa1を求める演算を行う。
In this case, the control device 5 obtains the angle θ 1 by referring to the first table according to the position of the center of gravity D of the subject obtained from the difference image data of the image memory 2, and similarly the difference image data of the image memory 4 is obtained. The angle θ 2 is obtained by referring to the second table according to the position of the center of gravity D of the subject obtained from the above, and these values of θ 1 and θ 2 are substituted into the equation (7) to obtain b 1 and then b The value of 1 is substituted into the equation (3) to perform the calculation for obtaining the horizontal size a 1 of the circumscribed rectangle 6.

【0031】なお、第1テーブルに書き込む被写体の重
心Dの差分画像データ中の位置に対する角度θ1 の値
は、当該差分画像データの一つ一つの画素位置に対して
角度θ1 を予め求めて書き込むようにするのが望ましい
が、この場合には第1テーブルに書き込むデータ量が多
くなるので、差分画像データを適宜な領域にマトリクス
状に分割して、その領域の一つ一つに対して角度θ1
値を書き込むようにしてもよい。このことは第2テーブ
ルについても同様である。
[0031] The value of the angle theta 1 with respect to the position in the difference image data of the center of gravity D of the object to be written to the first table is previously determined angle theta 1 with respect to every single pixel position of the difference image data Although it is desirable to write the difference image data in this case, since the amount of data to be written to the first table is large in this case, the difference image data is divided into appropriate regions in a matrix shape, and The value of the angle θ 1 may be written. This also applies to the second table.

【0032】また、図1に示すような物体検知システム
においてはカメラ1及びカメラ3は角度調整可能になさ
れているのが一般的である。そこで、第1テーブルとし
ては、調整可能な角度範囲を所定の角度で分割し、それ
らの分割された角度範囲のそれぞれに対しての第1テー
ブルを設け、実際に設置された角度に応じて何れの第1
テーブルを用いるかを制御装置5に設定するようにすれ
ばよい。このことは第2テーブルについても同様であ
る。
In addition, in the object detection system as shown in FIG. 1, the camera 1 and the camera 3 are generally adjustable in angle. Therefore, as the first table, the adjustable angle range is divided at a predetermined angle, and the first table is provided for each of the divided angle ranges, depending on the actually set angle. First of
It suffices to set whether to use the table in the control device 5. This also applies to the second table.

【0033】以上が第1の方法であるが、第2の方法に
ついては次のようである。図3においては上記の(2) 式
が成り立ち、図4においては下記の(8) 式が成り立つ。
The above is the first method, but the second method is as follows. In FIG. 3, the above equation (2) holds, and in FIG. 4, the following equation (8) holds.

【0034】 e1 =b1 ・tanγ …(8) ここで、γ=90−θ1 である。E 1 = b 1 · tan γ (8) Here, γ = 90−θ 1 .

【0035】さて、図3、図4は同じ状態をそれぞれ別
な観点から見た図であるので、(2)式と(8) 式は同時に
成り立つ。
3 and 4 are views showing the same state from different viewpoints, the equations (2) and (8) hold at the same time.

【0036】そこで、(2) 式の両辺を(8) 式の両辺でそ
れぞれ割り算し、整理すると tanγ=2・tan(β1/2)・e1/c1 …(9) となり、従って γ=90−θ1 =tan-1{2・tan(β1/2)・e1/c1} …(10) であるので、θ1 は下記の(11)式で求めることができる
ことになる。
[0036] Therefore, (2) of both sides respectively divided by the equation (8) of both sides and rearranging tanγ = 2 · tan (β 1 /2) · e 1 / c 1 ... (9) , and the thus γ since = 90-θ 1 = tan -1 {2 · tan (β 1/2) · e 1 / c 1} ... a (10), theta 1 will be can be calculated by (11) below .

【0037】 θ1 =90−tan-1{2・tan(β1/2)・e1/c1} …(11) この(11)式において、β1 は既知であり、また、e1
1の値は差分画像データから求めることができる。な
ぜなら、上述したように被写体の形状と、カメラ1の撮
像面における被写体像とは相似であるから、いま、差分
画像データが図5に示すようであった場合、差分画像デ
ータの中心Rと、差分画像データの被写体の重心Dとの
水平方向距離e2 は図3のe1 に対応するものとなり、
従って、差分画像データの水平方向サイズc2 とe2
比は、図3におけるc1 とe1 との比に等しくなるから
である。
[0037] θ 1 = 90-tan -1 { 2 · tan (β 1/2) · e 1 / c 1} ... (11) In this equation (11), beta 1 is known, also, e 1 /
The value of c 1 can be obtained from the difference image data. This is because the shape of the subject and the subject image on the imaging surface of the camera 1 are similar to each other as described above. Therefore, when the difference image data is as shown in FIG. The horizontal distance e 2 from the center of gravity D of the subject in the difference image data corresponds to e 1 in FIG.
Therefore, the ratio between the horizontal sizes c 2 and e 2 of the difference image data becomes equal to the ratio between c 1 and e 1 in FIG.

【0038】以上はカメラ1の系統に関するθ1 の演算
について述べたが、カメラ3の系統に関するθ2 の演算
についても同様であり、カメラ3の系統について図3の
1,e1 に対応する値をそれぞれc1′ ,e1′ とす
ると、 θ2 =90−tan-1{2・tan(β2/2)・e1′/c1′} …(12) で求めることができる。
Although the calculation of θ 1 for the system of the camera 1 has been described above, the same applies to the calculation of θ 2 for the system of the camera 3, and the system of the camera 3 corresponds to c 1 and e 1 in FIG. c 1 values respectively ', e 1' When, can be obtained by θ 2 = 90-tan -1 { 2 · tan (β 2/2) · e 1 '/ c 1'} ... (12).

【0039】従ってこの場合には、制御装置5は、画像
メモリ2の差分画像データ及びカメラ1の視野角β1
基づいてθ1 を求め、同様に画像メモリ4の差分画像デ
ータ及びカメラ3の視野角β2 に基づいてθ2 を求め、
そしてこれらのθ1 ,θ2 の値を(7) 式に代入してb1
を求め、更にそのb1 の値を(3) 式に代入して外接矩形
6の水平方向のサイズa1 を求める演算を行う。
Therefore, in this case, the control device 5 obtains θ 1 based on the differential image data of the image memory 2 and the viewing angle β 1 of the camera 1, and similarly, the differential image data of the image memory 4 and the camera 3 are obtained. Determine θ 2 based on the viewing angle β 2 ,
Then, by substituting these values of θ 1 and θ 2 into equation (7), b 1
Then, the value of b 1 is substituted into the equation (3) to perform a calculation for obtaining the horizontal size a 1 of the circumscribed rectangle 6.

【0040】以上、外接矩形6の水平方向のサイズを求
める場合について説明したが、外接矩形6の垂直方向の
サイズについても同様にして求めることができることは
明らかである。
Although the case where the horizontal size of the circumscribing rectangle 6 is obtained has been described above, it is clear that the vertical size of the circumscribing rectangle 6 can be similarly obtained.

【0041】以上のようであるので、制御装置5は、ま
ずカメラ1、カメラ3のそれぞれの系統について、フレ
ーム間差分を求め、それに基づいて差分画像データを求
め、次に、第1の方法または第2の方法によってθ1
θ2 を求め、そしてこれらのθ1 ,θ2 の値を(7) 式に
代入してb1 を求め、更にそのb1 の値を(3) 式に代入
して外接矩形6の水平方向のサイズa1 を求め、次に同
様にして外接矩形6の垂直方向のサイズを求める。
As described above, the control device 5 first obtains the inter-frame difference for each system of the camera 1 and the camera 3, obtains the difference image data based on the difference, and then the first method or By the second method, θ 1 ,
seeking theta 2, and these theta 1, obtains a b 1 by substituting the value of theta 2 in (7), horizontal circumscribed rectangle 6 further assigns the value of the b 1 (3) to the equation of the determined size a 1, then similarly determine the vertical size of the circumscribed rectangle 6.

【0042】そして、求めた水平方向のサイズ及び垂直
方向のサイズが共に予め設定されている値の範囲内であ
る場合に当該移動物体は人間であると判断して、人間を
検出した旨を示す信号を出力する。
If the obtained horizontal size and vertical size are both within preset values, it is determined that the moving object is a human, and a human is detected. Output a signal.

【0043】以上説明した外接矩形6のサイズを検知す
る処理は1フレーム毎に行うのが望ましいが、上記の演
算処理に時間を要する場合には、一つの差分画像データ
について外接矩形6のサイズを求める処理を行い、それ
が終了した後に次の差分画像データを求め、その差分画
像データについての外接矩形6のサイズを求める処理を
行うようにすればよい。
The processing for detecting the size of the circumscribed rectangle 6 described above is preferably performed for each frame. However, when the above calculation processing requires time, the size of the circumscribed rectangle 6 for one difference image data is determined. The process for obtaining the difference image data may be performed after the process is performed, and the size of the circumscribed rectangle 6 for the difference image data may be obtained.

【0044】なお、カメラ1、3の視野内に複数の移動
物体が存在する場合があるが、この場合には一つの差分
画像データ内に複数の外接矩形が得られるので、それぞ
れの外接矩形に対して水平方向のサイズと垂直方向のサ
イズを求め、その中の一つでも人間と判断できる場合に
は人間を検出した旨を示す信号を出力するようにすれば
よい。
It should be noted that there may be a plurality of moving objects within the field of view of the cameras 1 and 3, but in this case, since a plurality of circumscribing rectangles can be obtained in one difference image data, each circumscribing rectangle is On the other hand, the size in the horizontal direction and the size in the vertical direction are obtained, and if even one of them can be determined to be a human, a signal indicating that a human has been detected may be output.

【0045】この物体検知システムは、侵入者を検知す
るための防犯システム、あるいは、自動ドアの開閉を制
御するためのドアスイッチとして用いることができるこ
とは明らかである。
It is obvious that this object detection system can be used as a security system for detecting an intruder or a door switch for controlling opening / closing of an automatic door.

【0046】以上、本発明の一実施形態について説明し
たが、本発明は上記実施形態に限定されるものではな
く、種々の変形が可能であることは当然である。
Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above embodiment, and it is needless to say that various modifications can be made.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明に係る物体検知システムの一実施形態
を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of an object detection system according to the present invention.

【図2】 フレーム間差分から求める外接矩形6及びそ
の重心Dを説明するための図である。
FIG. 2 is a diagram for explaining a circumscribing rectangle 6 and its center of gravity D obtained from inter-frame differences.

【図3】 被写体面Pとカメラ1の撮像面Qとの関係を
示す光線図である。
FIG. 3 is a ray diagram showing a relationship between a subject plane P and an imaging plane Q of the camera 1.

【図4】 カメラ1、カメラ3及び被写体の重心Dにつ
いて水平方向の位置関係を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a positional relationship in the horizontal direction regarding a camera 1, a camera 3, and a center of gravity D of a subject.

【図5】 差分画像データの例を説明するための図であ
る。
FIG. 5 is a diagram for explaining an example of difference image data.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…テレビカメラ、2…画像メモリ、3…テレビカメ
ラ、4…画像メモリ、5…制御装置。
1 ... Television camera, 2 ... Image memory, 3 ... Television camera, 4 ... Image memory, 5 ... Control device.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】所定の間隔をおいて配置されてなる二つの
テレビカメラと、 それぞれのテレビカメラで撮像した画像について所定の
フィールド間またはフレーム間の差分をとり、それらの
差分データ、それぞれのテレビカメラの視野角等に基づ
いて物体の大きさを求める処理を行う制御手段とを備え
ることを特徴とする物体検知システム。
1. Two TV cameras arranged at a predetermined interval, and a difference between predetermined fields or frames of images picked up by the respective TV cameras is calculated, and the difference data thereof, each TV. An object detection system, comprising: a control unit that performs a process of obtaining the size of an object based on a viewing angle of a camera.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002250605A (en) * 2001-02-27 2002-09-06 Optex Co Ltd Automatic door sensor
JP2002250607A (en) * 2001-02-27 2002-09-06 Optex Co Ltd Object detection sensor
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